CN104087934B - 一种彩色雷管壳的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩色雷管壳的生产方法，它是把冲压成型的钢质雷管管壳经防锈处理后镀锌，再经过专门配置的钝化液钝化着色使管壳表面附着一层所需颜色之色膜，然后用虫胶漆进行封闭，生产出表面光滑清洁有光泽、颜色均匀不脱落、永久防潮防锈，可耐高低温所需颜色的彩色雷管壳。采用该方法生产的彩色管壳具有显示识别度高、利于区分雷管段别、打码清晰、表面光滑清洁有光泽、颜色均匀不脱落、附着力强、永久防潮防锈、可耐高低温、耐磨、生产成本合理的优点，大大提高了雷管在生产、流通、储运与应用各环节的安全性。

Description

一种彩色雷管壳的生产方法

技术领域

本发明涉及民爆产品的生产方法，特别是一种彩色雷管壳的生产方法。

背景技术

目前，国内民爆器材生产厂家生产工业雷管管壳普遍采用表面呈黑色的发蓝壳管，在雷管生产过程中当该种管壳不慎掉落后不易寻找，尤其在铺设了导静电橡胶地面的生产工房内寻找更加困难，若是用发蓝壳管装配的煤矿许用电雷管在采矿施工中出现雷管拒爆而埋在煤炭中将更加难以发现，从而给煤矿生产带来如下安全隐患：未爆雷管混在煤中不仅不利于煤炭使用安全，而且还有可能给公共安全带来威胁。而使用覆铜管壳生产雷管，存在管壳较脆、价格高，且难以将雷管编码雕刻在管壳上等不利因素；另外，还有镀铜可以对金属表面进行着色，但镀铜颜色单一，不利于区分雷管段别，且镀铜生产污染严重，成本较高，已越来越少采用。

另外，国标《工业电雷管》GB8031规定电雷管段分别以两条爆破脚线来区分段别，导爆管雷管依靠导爆管引火元贴标来区分段别。在实际生产过程中因管壳颜色一样，管理不慎容易与不同段别的基础雷管混在一起，造成质量隐患。

在日用五金的生产中，有些产品采用了镀锌钝化着色的方法，或利用染色工艺使金属表面发色的，但不管是哪一种方法，都还不能用于彩色雷管管壳的制作而批量生产出合格的彩色雷管管壳，这是由雷管壳自身的特性所造成的，主要原因一是生产雷管所需管壳的长度为50mm－100mm不等，其内孔一端是不通的，也就是每发管壳均有一个长度至少有50mm，直径仅为6.8mm左右的细长盲孔，在生产过程中，将不可避免的使上一道工序槽内的溶液由盲孔带入到下一道工序的槽内，使酸性或碱性的溶液发生相互污染，更重要的是盲孔内溶液的流出使产品表面受到腐蚀，出现脱膜、花斑等现象；二是由于需要形成彩色，钝化液中需含有六价铬才能在管壳表面形成色膜（即铬酸盐转化膜），但六价铬易溶于水，且不耐高温，故钝化后无法清洗，藏于管壳内孔的钝化液也将带入至封闭液中；而封闭后不能高温烘干，也使管壳内壁溶液无法干透；三是由于钝化膜在干燥前附着性差，而雷管壳在批量生产过程是必然会产生相互之间的摩擦，所以，传统的生产方法会造成管壳表面产生密集明显的划痕印，从而造成打码不清晰；若采用挂具挂镀虽然可以解决这个问题，但效率低、成本高，无法实现批量生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种显示识别度高、利于区分雷管段别、打码清晰、表面光滑清洁有光泽、颜色均匀不脱落、附着力强、永久防潮防锈、可耐高低温、耐磨、生产成本合理的彩色雷管壳的生产方法，以提高雷管在生产、流通、储运与应用各环节的安全性。

为实现以上目的，本发明一种彩色雷管壳的生产方法操作步骤如下：

第一步、管壳胚成型及脱脂、除油和除锈处理：按雷管管壳长度、内径和外径规格冲压钢质雷管管壳，再把管壳进行脱脂、除油、除锈处理；

第二步、碱性热镀锌：采用环保型碱性锌酸盐镀锌，先配置镀液：往水槽中加入氧化锌10-14g/L和氢氧化钠10-140g/L，并按100-150ml/L添加无氯碱性开缸剂，按50-100ml/L添加丙炔磺酸钠作光亮剂，按30-70ml/L添加碱性无氰镀锌添加剂作调整剂；镀锌工艺参数为：溶液温度20-25℃，镀锌时间45分钟；镀锌后通过滚筒专用清洗装置漂洗，可以达到洗净盲孔内残留溶液的目的；

第三步、钝化着色：采用六价铬钝化法，按3-7g/L铬酸酐（即三氧化铬CrO₃）加于水中，按2-6g/L添加硝酸，按0.15-0.45g/L添加活化剂硫酸，按150-500mg/L添加了湿态的胶体二氧化硅，按2-10mg/L添加醋酸，按0.3-1.0ml/L的比例添加除蜡水配制成钝化液；控制pH值1.0-1.5，钝化液的pH值高于工艺定值时添加硝酸，在常温下使被钝化管壳完全浸泡在钝化液中10-25秒；

第四步、脱水烘干：采用离心甩干结合明火加热方法对钝化后的管壳进行干燥，以使后续工序添加的虫胶漆保持清洁；

第五步、封闭：采用天然虫胶漆进行封闭处理，按6%－10%的比例在乙醇中加入虫胶片，对钝化干燥后的管壳进行封闭，管壳需全部浸泡入虫胶液中使孔内外均能涂到，待涂层均匀后，先经震动筛盘通过震动吹风让虫胶液在管壳表面凝固成一层漆膜，再以100－180℃的温度在螺旋式烘箱中均匀加热烘烤5－10分钟，以达到表面光滑平整，有光泽，防潮防锈的目的，同时使管壳的颜色最终稳定在所需要的颜色，并对色膜形成保护。

所述第三步中的除蜡水是一种水基表面活性剂，该表面活性剂主要成份为油酸、二乙醇胺和焦磷酸钠。

所述第三步钝化着色和第五步封闭中，钝化参数为pH值1.4-1.5、铬酸酐浓度3-4g/L、钝化时间10-15秒，封闭参数为虫胶漆浓度6-7%、烘烤温度为100-120℃，可获得偏黄色成品。

所述第三步钝化着色和第五步封闭中，钝化参数为pH值1.3-1.4、铬酸酐浓度4-5g/L、钝化时间12-18秒，虫胶漆浓度7-9%、烘烤温度130-150℃，可获得金黄色成品。

所述第三步钝化着色和第五步封闭中，钝化参数为pH值1.1-1.2、铬酸酐浓度6-7g/L、钝化时间12-20秒，虫胶漆浓度8-10%、烘烤温度150-180℃，可获得偏红色成品。

上述第二步添加丙炔磺酸钠作光亮剂以增加管壳镀锌后的表面光亮度和平整度；添加碱性无氰镀锌添加剂作调整剂以增强镀锌层的稳定性；

上述第三步管壳表面的镀锌层与钝化液发生化学作用，导致锌溶解、六价铬还原成三价铬，并在反应中消耗氢离子，当锌和溶液界面上的pH值上升到3以上时，产生一系列的成膜反应，就在锌界面上形成厚度不超过0.5μm的色膜（即铬酸盐转化膜），由于六价铬为可吸入性有毒物，所以本技术采用了较为环保的低铬钝化，酸度低，可在溶液中一次成膜，也叫做“液相成膜”；添加醋酸可以提高钝化膜的附着力、加快钝化膜的固化、保持六价铬；本发明的核心是在钝化液中按0.3-1.0ml/L的比例添加除蜡水，除蜡水通常作为金属清洗剂使用为金属除蜡除油、防止金属变色氧化，加入到钝化液后，与酸性溶液产生反应，可增加胶状化合物的结合力（铬酸盐转化膜也称作凝胶状钝化膜），以达到增强色膜附着力的目的，可以使钝化后的管壳进行清洗而不造成管壳表面被腐蚀，且清洗过程中不出现颜色变浅，可以进行高温烘烤而不出现脱膜，可以出现相互摩擦而不出现划痕的目的；

在彩色钝化膜中，三价铬和六价铬的含量比例是随着各种因素的变化而改变的，因而钝化膜的色彩也随之发生变化。三价铬化合物多时，膜层呈偏绿色；六价铬含量高时，钝化膜则呈紫红色。在一般产品的生产过程中最理想的颜色是彩虹稍带黄绿色，因为这个颜色的膜层厚薄均匀，结合力强。但对于雷管管壳来说，最理想的成品颜色为金黄、黄色或红色，所以除了解决色膜的稳定性以外，还需对钝化液的颜色偏向性进行控制。对颜色偏向性进行控制的过程就是对钝化液pH值、六价铬浓度和钝化时间以及封闭时虫胶漆浓度和烘烤温度控制的过程。无论是倾向于哪一种颜色，钝化后的管壳表面都呈七彩颜色，只有用合适的封闭液封闭后才能将彩色进行遮盖，从而达到理想的纯色状态。

钝化着色工序使管壳表面附着一层具有所需目标颜色之色膜，如红色、黄色、金黄色等，通过增强铬酸盐转化膜附着力，达到可以使钝化后的管壳进行清洗而不造成管壳表面被腐蚀，且清洗过程中不出现颜色变浅，可以进行高温烘烤而不出现脱膜，可以出现相互摩擦而不出现划痕的目的。

封闭工序可以使着色后的管壳达到表面光滑平整，有光泽，防潮防锈的目的，同时使管壳的颜色最终稳定在所需要的颜色，并对色膜形成保护，以获得表面光滑清洁有光泽、颜色均匀不脱落、永久防潮防锈，可耐高低温的彩色雷管壳。

采用上述方法制得的包括金黄色、黄色和红色等各种颜色的彩色雷管壳具有表面光滑清洁有光泽、颜色均匀不脱落、永久防潮防锈，可耐高低温的优点，同时激光编码清晰可见，可明显提高雷管的显示识别度，且便于辅助区分雷管段别，在不影响雷管产品质量前提下有利于雷管生产、流通、储运和使用安全。该生产方法具有稳定性强，速度快，生产成本适中，污染低等特性。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明一种彩色雷管壳的生产方法进行进一步详细说明。

本发明一种彩色雷管壳的生产方法的具体操作如下：

1、管壳胚成型及脱脂、除油和除锈处理：按雷管管壳长度70mm、内径6.4mm、外径6.8mm规格冲压钢质管壳胚成型；再通过脱脂去油、中和、漂洗、酸洗除锈、中和、漂洗等工序完成管壳的除脂、除锈和防锈处理。

2、碱性热镀锌：采用环保型碱性锌酸盐镀锌，先配置镀液：往水槽中加入氧化锌10-14g/L和氢氧化钠10-140g/L，并按100-150ml/L添加无氯碱性开缸剂，按50-100ml/L添加丙炔磺酸钠作光亮剂以增加管壳镀锌后的表面光亮度和平整度，按30-70ml/L添加碱性无氰镀锌添加剂作调整剂，以增强镀锌层的稳定性；镀锌工艺参数为：溶液温度20-25℃，镀锌时间45分钟；镀锌后通过滚筒专用清洗装置漂洗，可以达到洗净盲孔内残留溶液的目的。

3、钝化着色：采用六价铬钝化法，按3-7g/L铬酸酐（即三氧化铬CrO₃）加于水中，按2-6g/L添加硝酸，按0.15-0.45g/L添加活化剂硫酸，按150-500mg/L添加了湿态的胶体二氧化硅，按2-10mg/L添加醋酸（即乙酸CH₃COOH），可以提高钝化膜的附着力、加快钝化膜的固化、保持六价铬，按0.3-1.0ml/L的比例添加除蜡水，除蜡水是一种水基表面活性剂，该表面活性剂主要成份为油酸、二乙醇胺和焦磷酸钠；配制钝化液；通过添加硝酸控制PH值1.0-1.5，以常温下被钝化管壳完全浸泡在溶液中10-25秒。

4、脱水烘干：采用离心甩干结合明火加热方法对钝化后的管壳进行干燥，以使后续工序添加的虫胶漆保持清洁；

5、封闭：采用天然虫胶漆进行封闭处理，按6%－10%的比例在乙醇中加入虫胶片，对钝化干燥后的管壳进行封闭，管壳需全部浸泡入虫胶液中使孔内外均能涂到，待涂层均匀后，先经震动筛盘通过震动吹风让虫胶液在管壳表面凝固成一层漆膜，再以100－180℃的温度在螺旋式烘箱中均匀加热烘烤5－10分钟，以达到表面光滑平整，有光泽，防潮防锈的目的，同时使管壳的颜色最终稳定在所需要的颜色，并对色膜形成保护。

如需获得偏黄色成品，则钝化参数为pH值1.4-1.5、铬酸酐浓度3-4g/L、钝化时间10-15秒，封闭参数为虫胶漆浓度6-7%、烘烤温度为100-120℃。

如需获得金黄色成品，则钝化参数为pH值1.3-1.4、铬酸酐浓度4-5g/L、钝化时间12-18秒，虫胶漆浓度7-9%、烘烤温度130-150℃。

如需获得偏红色成品，则钝化参数为pH值1.1-1.2、铬酸酐浓度6-7g/L、钝化时间12-20秒，虫胶漆浓度8-10%、烘烤温度150-180℃。

Claims (4)

1.一种彩色雷管壳的生产方法，其特征是：它按以下步骤操作：

第一步、管壳胚成型及脱脂、除油和除锈处理：按雷管管壳长度、内径和外径规格冲压钢质雷管管壳，再把管壳进行除脂、除锈、防锈处理；

第二步、碱性热镀锌：采用环保型碱性锌酸盐镀锌，先配置镀液：往水槽中加入氧化锌10-14g/L和氢氧化钠10-140g/L，并按100-150ml/L添加无氯碱性开缸剂，按50-100ml/L添加丙炔磺酸钠作光亮剂，按30-70ml/L添加碱性无氰镀锌添加剂作调整剂；镀锌工艺参数为：溶液温度20-25℃，镀锌时间45分钟；镀锌后通过滚筒专用清洗装置漂洗，可以达到洗净盲孔内残留溶液的目的；

第三步、钝化着色：采用六价铬钝化法，按3-7g/L铬酸酐（即三氧化铬CrO₃）加于水中，按2-6g/L添加硝酸，按0.15-0.45g/L添加活化剂硫酸，按150-500mg/L添加了湿态的胶体二氧化硅，按2-10mg/L添加醋酸，按0.3-1.0ml/L的比例添加除蜡水配制成钝化液，所述除蜡水是一种水基表面活性剂，该表面活性剂主要成份为油酸、二乙醇胺和焦磷酸钠；控制pH值1.0-1.5，钝化液的pH值高于工艺定值时添加硝酸，在常温下使被钝化管壳完全浸泡在钝化液中10-25秒；

第四步、脱水烘干：采用离心甩干结合明火加热方法对钝化后的管壳进行干燥，以使后续工序添加的虫胶漆保持清洁；

第五步、封闭：采用天然虫胶漆进行封闭处理，按6%－10%的比例在乙醇中加入虫胶片，对钝化干燥后的管壳进行封闭，管壳需全部浸泡入虫胶液中使孔内外均能涂到，待涂层均匀后，先经震动筛盘通过震动吹风让虫胶液在管壳表面凝固成一层漆膜，再以100－180℃的温度在螺旋式烘箱中均匀加热烘烤5－10分钟，以达到表面光滑平整，有光泽，防潮防锈的目的，同时使管壳的颜色最终稳定在所需要的颜色，并对色膜形成保护。

2.根据权利要求1所述一种彩色雷管壳的生产方法，其特征是：所述第三步钝化着色和第五步封闭中，钝化参数为pH值1.4-1.5、铬酸酐浓度3-4g/L、钝化时间10-15秒，封闭参数为虫胶漆浓度6-7%、烘烤温度为100-120℃，可获得偏黄色成品。

3.根据权利要求1所述一种彩色雷管壳的生产方法，其特征是：所述第三步钝化着色和第五步封闭中，钝化参数为pH值1.3-1.4、铬酸酐浓度4-5g/L、钝化时间12-18秒，虫胶漆浓度7-9%、烘烤温度130-150℃，可获得金黄色成品。

4.根据权利要求1所述一种彩色雷管壳的生产方法，其特征是：所述第三步钝化着色和第五步封闭中，钝化参数为pH值1.1-1.2、铬酸酐浓度6-7g/L、钝化时间12-20秒，虫胶漆浓度8-10%、烘烤温度150-180℃，可获得偏红色成品。